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武汉理工大学《机械设计基础》课程设计说明书

5-

机械设计基础课程设计

计算说明书

设计题目带式运输机单级斜齿圆柱齿轮减速器

能动学院院(系)轮机1201班

设计者李泽之

指导老师卢耀舜

目录

1.设计任务书3

2.传动方案设计3

3.电动机的选择计算4

4.齿轮传动的设计计算6

5.轴的设计计算及联轴器的选择10

6.键连接的选择计算15

7.滚动轴承的校核15

8.润滑和密封方式的选择17

9.箱体及附件的结构设计和计算17

10.设计小结19

11.参考资料20

轴Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ的输入功率：

3．3．3各轴的输入转矩计算

轴Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ的输入转矩：

=9550\=24.07N.m

T2=9550P2\n2=98.78N.m

T3=9550p3\n3=89.47N.m

以供查询。

轴号

转速n

r/min

功率P

KW

转矩T

N·M

传动比i

Ⅰ

960

2.42

24.07

4.28

Ⅱ

224.30

2.32

98.78

1

Ⅲ

224.30

2.27

96.65

4．齿轮传动的设计计算

如传动示意图所示：齿轮Ⅰ和Ⅱ的已知数据如下表：

齿轮

功率PKW

转速nr/min

转矩TN·M

Ⅰ

Ⅱ

=2.32kw

T3=98.78

4．1选择齿轮精度

按照工作要求确定齿轮精度为8级。

4．2选择齿轮材料

考虑到生产要求和工作要求，查图表，可得Ⅰ（小）、Ⅱ（大）齿轮的选材，及相应数据如下：

齿轮

材料

热处理

硬度

弯曲疲劳极限应力

接触疲劳极限应力

Ⅰ

45钢

调质

Ⅱ

45钢

正火

由于该齿轮传动为闭式软齿面传动，主要失效形式为齿面疲劳点蚀，故应按接触疲劳强度进行设计，并校核其齿根弯曲疲劳强度。

4．3许用应力计算

齿轮Ⅰ、Ⅱ的循环次数（使用寿命为10年）为：

查图得,

设取（两轮均为软齿面）可求得：

4．4按接触疲劳强度进行设计

4．4．1小齿轮的名义转矩

4．4．2选取各系数并列表

载荷系数

齿宽系数

重合度系数

（斜齿轮电动机传动）

（软齿面）

4．4．3初定齿轮的参数

，取Z2=77

4．4．4初算分度圆直径并确定模数和螺旋角β

因两齿轮均为钢制，故，则

所以a取圆整值为；

法向模数：，

圆整为标准值。

调整螺旋角：

4．4．5计算齿轮的几何尺寸

螺旋角，法向模数，

齿数，中心距.

分度圆直径：

齿顶圆直径：

齿根圆直径：

齿宽：

4．4．6计算齿轮的圆周速度

齿轮实际传动比i=86/20=4.3，相对误差百分比为

（4.3-4.28）/4.3=0.5%5%

符合精度要求。

4．4．8齿轮的受力分析

齿轮Ⅰ，Ⅱ的受力情况如下图所示：

Fr2齿轮

Fr2

齿轮Ⅰ

运输带

Ft2Fa2

Fr1

Fr1

Fa1Ft1

齿轮Ⅱ

齿轮Ⅱ

接电机

各力的大小分别为：

圆周力：

径向力：

轴向力：

5．轴的设计计算及联轴器的选择

5．1选择轴的材料

该轴无特殊要求，因而选用调质处理的45钢。查表知。

5．2初算轴径

轴Ⅰ的轴径即为电动机外伸轴直径

高速轴（与齿轮Ⅰ配合）：查表取C=110并且安装联轴器处有一个键槽，故轴径：

低速轴（与齿轮Ⅱ配合）：查表取C=110，并且安装联轴器处有一个键槽，故轴径

轴Ⅲ：查表取C=110，并且安装联轴器处有一个键槽，故轴径

5．3联轴器的选择

由电动机外伸轴径及传动要求，公称转矩，查表选取LT7弹性套柱销联轴器，故取轴Ⅰ与联轴器连接的轴径为30mm。

因为轴Ⅱ与轴Ⅲ的最小轴径分别为并考虑传动要求，公称转矩，查表选取凸缘联轴器YL10，故轴Ⅱ与联轴器连接的的轴径为32mm，轴Ⅲ与联轴器连接的的轴径为32mm。

5．4轴承的选择

根据初算轴径，考虑轴上零件的轴向定位和固定，假设选用深沟球轴承，查表可估选出装轴承处的轴径及轴承型号，见下表：

轴号

装轴承处的轴径

轴承型号

Ⅰ

30mm

滚动轴承620